Simple? Ndai battery ni hte seng nna hpa mung n lawm ai sha, teng sha nga yang, ngai hkum ngai n lu karum ai majaw, ngai galaw na ngu ai lam ni hpe sawk sagawn hpang wa ai shaloi, asan sha n re.
Hpa majaw Lithium rai tim? (Ndai kaw ngai myit n pyaw ai lam lu ai)
Element nambat 3. Hydrogen, helium, lithium. Dai gaw order re. Super kaji ai atom gaw proton 3 sha nga ai majaw re.
Bai nna ndai kaw lithium- hte seng ai lam gaw shi a shinggan na electron hpe shapraw kau mayu ai. Myit daw myit hten mayu ai zawn. Dai hku n grin ai zawn re. Dai masha ni hka kata de sodium kabai bang ai video ni hpe nang chye nna, wan hkru nna wan hpe rim la ai kun? Lithium gaw dai hku galaw ai raitim MORE galaw ai. 2011 ning (sh) 2012 ning hta shim lum ai lam hpe madun ai shara kaw kalang mi lithium metal hpe hka htung langai mi de bang dat ai hpe marai langai ngai yu yu ai shaloi, dai gaw kade daram lawan ai hku bai htang ai hpe teng sha hkrit hpa zawn rai nga ai. Bucket gaw htum mat ai.
La nga ai n rai, bucket n htum mat ai. Hka gaw hka lim mat nna, lithium gaw ntsa kaw wan hkru mat ai. Bucket gaw kaja ai. Ngai a myit dum ai lam gaw shit re.
Gara hku mi rai rai: san seng ai lithium metal gaw hkrit tsang hpa rai nga ai. Dai majaw, dai ni na lithium-ion battery ni gaw, san seng ai lithium magri hpe n lang ai - shanhte a lithium IONS hpe lang ma ai. Ya aten hta oxidized lithium. Li+ hkrang. Way grau nna ngang grin ai.
Nang lu ai voltage gaw cell langai hta 3.6-3.7V grup yin rai nna, dai gaw decent rai nga ai. Alkaline (1.5V) shing nrai NiMH (1.2V) hta grau kaja ai. Na a target voltage hpe hkra na matu cell n law ai hpe tsun mayu ai. Dai majaw na a laptop battery hta 15 zawn n re ai sha cell 6 nga ai.
Bai nna- hpe mung ngai shawng tsun ra ai - Lithium gaw LIGHT re. Masum ngu na n-gun n rawng ai element. Dai majaw nang gaw insane weight n lawm ai sha n-gun grai ja ai. Dai majaw EV ni gaw lithium-ion hpe n lang ai sha, lead-}acid hpe lang ai. Lead-}}acid battery gaw n-gun langai sha hte 5-6 lang grau hkam na re. Na a Tesla gaw battery galai na matu forklift ra na re.
Tengman ai daw ni (ndai hpe hkap la lu ai)
Anode (n kaja ai maga):
Ga shadawn graphite. Yes, pencil ni hta nga ai arai langai sha, grau san seng ai hte kaga hku galaw ai hta lai nna.
Graphite hta ndai layered crystal structure hpe lang da ai - gaw atomic madang hta card ni a deck langai mi hpe myit yu u. Dai layer ni hpe n-gun kya ai van der Waals hpyen hpung ni hte rau tawn da ai (nang hpe zingri na matu, jawng lung ai chemistry gaw nang hpe bai nhtang wa shangun ai). Lithium ions ni gaw ndai layers ni a lapran e hprawng mat nna... dai kaw sha shingbyi nga lu ai. Hpaji masa gaw "ga shaga ai lam" ngu ai raitim, ngai myit ai gaw, mawdaw ni hpe multi{5}}}} n-gun jaw ai mawdaw langai mi hta tawn da ai zawn re.
Theoretical max atsam gaw gram mi hta 372 millimp ({1}}hours ni rai nga ai. Real{3}}nang 340-360 mAh/g hpe galaw shapraw ai n-gun n rawng ai rai yang lu la ai. 310 mAh/g hpe n lu hkra ai Miwa galaw shapraw ai nkau mi kaw na cell ni hpe ngai mu yu sai. Mying n mai sa ai raitim "BYD" kaw na laika si ni hpe bai gram lajang ai rai yang nang lu la ai... ore ngai mying shamying ai. Shanhte a shawng na cell ni gaw grai sawng ai. 2018 ning daram kaw nna shanhte grau kaja wa sai raitim.
Ya gaw silicon gaw graphite hta 10x grau nna lithium hpe grau nna hkam la lu ai majaw silicon anodes a lam hpe yawng matut tsun nga ai. Mau hpa zawn na ai nre i?3700+ mAh/g theoretical atsam.
Manghkang - hte ndai gaw ndai hpaga lam hta ngai hpang wa ai kaw nna "mai hparan ai" manghkang rai nga ai- gaw, nang lithiate galaw ai shaloi, silicon 300% daram jat wa ai. Dai particle ni gaw gaja wa garan mat ai. Concrete block kata kaw balloon langai hpe n-gun dat dat ai hpe myit yu u. Concrete gaw n-gun n rawng ai, daw mat ai sha re.
Tesla gaw ya aten hta silicon nkau mi hpe lang ai, graphite hte kayau ai. Lama na 5-10% silicon rai yang? Ngai na ai gaw 8% re raitim ngai shut na re. Point gaw loi mi sha re. Pure silicon anodes ni gaw, startup shagu a Series A pitch deck tsun ai raitim, naw n jin shi ai.
Cathode (kaja ai maga):
Oh boy. Ndai shara kaw gaw n hkru n kaja ai lam byin wa ai, hpa majaw nga yang, 6 n bung ai cathode chemistries zawn re ai hte yawng gaw gara gaw kaja dik htum re ngu ai ningmu ni nga ai hte shanhte yawng gaw shut ai lam ni nga ai, hpa majaw nga yang, dai gaw na a application hta madung nga ai.
1991 ning hta Sony kaw na shawng nnan na langai mi gaw lithium cobalt- LiCoO€. Anhte gaw "LCO" ngu nna kadun ai hku tsun ga ai. N-gun n-gun gaw grai kaja ai - 150-200 mAh/g kadai galaw ai hta hkan nna. Raitim thermal stability gaw hkrit hpa rai nga ai. Nang grai charge galaw ai (sh) grai katsi ai rai yang, crystal structure gaw oxygen hpe shapraw ya ai. Oxygen + organic electrolyte + katsi ai=n kaja ai shani. Na a phone gaw LCO hpe lang ai rai na re, hpa majaw nga yang phone ni hpe 10 ning n ra ai sha, 10C hta n lawan ai-charging n re.
Dai hpang NMC - nickel manganese cobalt oxide nga ai. Ndai gaw ya aten hta EV law malawng lang nga ai. Nickel hte manganese a ratio gaw matut nna galai shai nga ai. 1:1:1 kaw nna hpang ai (ga shadawn). Dai hpang, galaw shapraw ai ni gaw 5:3:2 de htawt mat wa ma ai. Shaloi 6:2:2. Ya anhte gaw 8:1:1, 9:0.5:0.5 zawn re ai, tsaw ai-end cell nkau mi hta nga ai.
Hpa majaw galai shai ai lam? Cobalt gaw manu dan ai. Teng sha manu dan ai zawn. Bai nna, cobalt law malawng gaw DRC (Democratic Republic of Congo) kaw na pru wa nna, dai kaw na lung seng htu ai masa gaw... yak hkak ai lam ni nga ai. Ma ni bungli galaw ai, n shim lum ai masa, n hkru n kaja ai lam yawng. Dai majaw yawng gaw cobalt n law ai hpe lang na matu shakut nga ai.
Grau nna nickel=grau law ai raitim, n-gun n law ai. Manganese grau law ai=manu n hkrat ai hte grau ngang grin tim, atsam n law ai. Cobalt grau law ai=gaw grau ngang grin ai hte grau kaja ai cycle prat hpe lu la ai raitim $$$ hte ethical manghkang ni.
Galoi mung dut sha nga ai-offs. Galoi mung. Ndai lam hte seng nna, ngai gaw product manager ni hte grai law hkra tsun shaga ai lam ni nga ai. Shanhte gaw n-gun law ai n-gun n-gun hte galu kaba ai cycle prat hte manu n law ai AND kaja ai shimlam hpe ra sharawng ma ai. Nang gaw lahkawng hpe lata la mai ai. Rai na re.
NCA - nickel cobalt aluminum mung nga ai. Tesla gaw ndai hpe shanhte a galu ai-range pack ni hta shaning law law lang wa sai. Panasonic gaw shanhte hpe Nevada gigafactory kaw galaw ai. Ngai gaw kalang mi hta kaga battery factory langai mi hpe hkawm ai - gaw dai n re ai sha, shingjawng manang langai a shara - langai sha gaw myit n-gun n rawng ai. Nbung hpe hparan ai ladat gaw ${8} wan manu rai na re. Yawng mayawng gaw -40℃npu (sh) electrolyte sau gaw hka hpe hkap la nna hydrofluoric acid hpe shabyin ya ai. HF gaw hpa hpe mung sha na. Glass, magri, n-gup. Nasty arai ni.
Oh hte LFP- Lithium hpri phosphate. Ndai wa gaw bai nhtang wa ai. Dai gaw grau shim ai, kWh langai mi hta manu n hkrat ai, grau galu ai. LFP cells ni hpe5000+ cycle galaw ai hpe 80% capacity hku nna galaw ai hpe ngai na yu sai. 6000 pyi rai na re. Nsam a matu 120-140 mAh/g vs 180-200 daram sha n-gun yawm ai - gaw n-gun yawm ai.
Tesla gaw LFP hpe shanhte a Standard Range Model 3s 2021 grup yin hta bang hpang wa ai.Miwa gat lawk gaw shanhte hpe shawng lu la ai. Makes sense - CATL gaw LFP galaw shapraw ai kaba dik htum rai nna shanhte gaw Miwa mung kaw nga ai.
Nkau mi gaw, katsi ai aten hta LFP sum mat ai lam hpe marawn ma ai. NMC hta grau sawng ai. Raitim cell ni gaw manu n hkrat ai sha grau na hkra nga ai majaw application law law a matu gaw hpaga lam-off manu dan ai. Ngai gaw mare mawdaw langai a matu LFP pack hpe la na. Hkraw ai-range kaba lam kaba langai a matu n rai na re.
Electrolyte:
Ndai gaw lapran kaw na ntsin re. Dai gaw ions ni hpe galaw ai raitim electron n galaw ai, dai gaw ahkyak ai, hpa majaw nga yang electron galaw ai rai yang short circuit sha nga na re.
Kalang lang, shi gaw lithium hexafaphosphate -- hpe organic solvent ni hta garan tawn da ai. Dai hka htung ni gaw, n-gun n rawng ai carbonate (EC) hte dimethyl carbonate (DMC) shing nrai, lu sha n-gun (DEC) ni hpe kayau kaya galaw ai lam rai nga ai.
Ndai kaw mau hpa lam langai mi nga ai: EC gaw room temperature hta ngang kang ai. Melting point gaw 36℃grup yin re. Dai majaw EC gaw katsi majan aten hta katsi mat na re. Dai majaw DMC (sh) DEC hte mix rai nna -70℃(sh) gara hku mi rai rai, hka n-gun yawm ai. Dai kayau ai gaw, hkam la mai ai masa hta ntsin rawng nga ai.
Bai nna, organic carbonate ni gaw wan hkru chye ai. Gasoline- madang n re ai sha wan hkru ai raitim teng sha wan hkru ai. Ngai gaw kalang mi nail in shang ai chyam dinglik ai lam hpe mu ai shaloi, anhte myit mada let, charge hpring ai cell langai hku nna, nail hpe mawdaw gau ai. Dai gaw gas hpe shawng pru wa ai - gaw nsen pru wa ai - gaw nbung n-gun rawng ai hka htung hpe gap dat ai. Metre 2 daram tsaw ai zawn du wa ai. Cell ting gaw thermal camera sumla ni hpe madung tawn nna 800℃du hkra lu la ai.
Dai gaw wan hpe pat shingdang ai hte yawng hpe hkang lu ai chyam dinglik ai lam re. Ya du hkra hkrit hpa rai tim.
LiPF₆ sau gaw ngarai zawn hygroscopic re. Hka hpe tsawra ai. Hka lim mat yang HF de hydrolyzes galaw ai. Dai majaw grai katsi ai nta ni hta battery galaw ai lam byin ai. Ngai gaw -40℃(sh) dai hta yawm ai dew point hpe tsun ai. Dehumidification system gaw cell galaw ai shara langai hta n-gun kaba dik htum langai mi rai nga ai.
Ngai gaw kalang mi hka lim ai shara grai katsi ai majaw nsa sa na matu hkra machyi ai shara de sa du ai. Na a n-gup gaw minit loi mi laman hkyet mat na re. Dai kaw bungli galaw ai masha shagu gaw saline spray hpe ayan lang ra ai. N pyaw ai bungli shara n re.
garan ginhka ai:
Malap kau ai daw. Dai gaw n-gun n rawng ai polymer membrane sha rai tim ahkyak ai.
Kalang lang polypropylene (PP) shing nrai polyethylene (PE) hpe galaw ai. Kalang lang PP- 2}}PP lawm ai trilayer langai mi. Thickness gaw 20-25 microns re. Dai gaw n-gun kya ai. Shinggyim masha a kara hta grau n-gun ja ai (70-100 microns).
Shi hta 100 nanometer diameter 100 - zawn microscopic pores ni nga ai rai nna, ion ni hpe pat kau ai. Bai nna, anode hte cathode hpe hkum hkrang hku garan tawn da ai. Shanhte=kadun ai circuit=n kaja ai lam ni lawan ai hku byin wa ai.
Samsung Galaxy Note 7 wan hpe dum ai kun? 2016. Dai gaw garan ginhka ai hkra machyi ai majaw mung rai nga ai. Samsung gaw battery hpe grai n-gun ja ai hku galaw da ai. Grai n-gun n law ai, grai n-gun ja ai, jat wa na matu hkam sharang ai lam n nga ai. Nkau cell ni gaw, garan ginhka ai wa gaw, jut langai mi hta grai n-gun dat ai. N-gun n rawng ai shara gaw rawt jat wa ai. Hpang jahtum pinhole langai lu la ai. Kata lam kadun. Thermal hprawng mat ai. Wan.
Phone wan 2.5 hpe bai dum wa ai. Nbungli kaw na wan hkru ai. Samsung manu jahpu jaw ra ai. Yawng gaw laika pa hta grau n-gun n rawng ai majaw re.
Ngai hta n-gun ja ai battery design hte seng nna ningmu ni nga ai. Hpaga galaw ai ni gaw, shingjawng poi hpe dang na matu, grau n-gun n rawng ai hte n-gun n law ai hpe matut nna shadut nga ai. Raitim, shadawn sharam nga ai. Physics gaw na a product launch aten hpe n myit mada ai.
Gara hku teng sha bungli galaw ai (masha shagu skip galaw ai daw)
Charging:
Nang gaw na a phone hpe bang da ai. Dai charger gaw electron ni hpe anode kata de shadut nna, cathode kaw na gang je kau ai. Ndai lam gaw cathode shapraw ai lithium ions hpe byin shangun ai. ions ni gaw electrolyte hku nna anode de sa wa ai. Shanhte gaw graphite structure de shang wa ai.
Spring hpe compress galaw ai zawn myit yu u. Lithium ions ni gaw shingra tara hku nna anode hta n lawm mayu ai - shanhte gaw cathode hta grau ngang grin nga ai. Raitim, nang gaw voltage hpe jai lang nna, dai shara kaw atik anang galaw nga ai. N-gun atsam hpe tawn da ai.
Discharging:
Nang gaw phone lang nna phone lang ai. Spring gaw shapraw ai. Lithium ions ni gaw electrolyte hku nna cathode de bai lwi wa ai. Electron ni gaw na a phone a circuit hku nna anode kaw nna cathode de lwi shang wa ai. Dai electron lwi ai gaw na a jak hpe n-gun jaw ya ai.
Voltage gaw chemistry hte charge a masa hta madung nga ai. NMC (sh) NCA a matu:
Hkum tsup ai hku hkap la ai: ~4.2V
Nominal: ~3.7V
Hkum tsup ai hku shapraw kau ai: ~3.0V
3.0V npu de hkum sa (sh) nang gaw hkrit tsang hpa rai nga ai lithium metal hpe plating galaw hpang u. 4.2V hta jan nna hkum sa (sh) thermal hprawng ai hpe hkrit tsang ra ai. Dai majaw battery hparan ai ladat (BMS) nga ai. Shanhte gaw voltage hte temperature hte current hpe yu nna, lama ma n kaja ai zawn rai yang, lam ni hpe pat kau ma ai.
Kaja ai BMS design gaw yak ai. Teng sha yak ai. Nang gaw lawan ai aten, hkrak ai sensor ni, redundant safety check ni ra ai. Manu n-htuk ai BMS gaw, n-gun rawng ai battery hpe wan hkru ai lam byin shangun na matu lawan dik ai ladat langai mi rai nga ai.
Manghkang ni (oh man kaw nga ai manghkang ni grai law ai)
Manghkang 1: Hten za ai lam n mai koi gam ai
Charge{0}} n-gun n-gun yawng gaw battery hpe hkra machyi shangun ai. N mai koi yen ai. Thermodynamics.
Ndai lam nga ai, ndai SEI layer - ngu ai n-gun ja ai electrolyte interphase - gaw anode ntsa kaw byin pru wa ai. Teng sha nga yang battery bungli galaw na matu ra ai. Raitim, aten ladaw ni na wa ai hte maren matut nna rawt jat wa nna, active lithium hpe sha ai. Cycle 500 ngut ai hpang 90% capacity ngam na re. 1000 ngut ai hpang 80% rai na re. 2000 ning na ai hpang... dependent.
Ngai hta 2015 ning kaw na MacBook langai mi nga ai, dai hta 78% battery hkam kaja lam naw nga ai. I baby it - gaw 40% npu de n law htum dat kau u, mai byin ai aten hta plug in galaw da u, katsi ai mawdaw kata kaw galoi mung hkum charge galaw u. Ngai a madu jan gaw 2018 MacBook langai mi nga ai, dai gaw 62% hkam kaja ai, hpa majaw nga yang shi gaw grai yak ai. Shani shagu cycle hte hpring ai, shana tup charge galaw ai, shi a lap ntsa e katsi ai aten hta lang ai. Battery hpe gara hku tsi lajang ai gaw A LOT ahkyak ai.
Cathode mung hten za mat ai. High{1}}}nickel NMC gaw grau nna n kaja ai. 4.3V ntsa kaw na cathode ntsa gaw electrolyte hte bai htang hpang wa ai. Galai shai ai ion ions (nickel, manganese, cobalt) gaw SEI hpe shanhte n hkru n kaja ai shara de hka lim kau nna, anode de htawt sit lu ai. Ndai lam mung nga ai, ndai lam gaw cathode densification ngu ai shara hta crystal structure gaw loi loi hte n-gun yawm mat nna, porosity hpe sum mat ai.
Ndai hpe teng sha n mai pat shingdang ai. Chemistry sha re. Entropy gaw galoi mung dang ai.
Manghkang 2: Nbung laru gaw yawng hpe jahten kau ya ai .
0℃npu hta electrolyte gaw katsi ai hkaulan mam zawn viscous byin wa ai. Ion transport gaw shayawm mat ai. Nang gaw 20{7}30% hpe-10℃hta sum mat chye ai. Grau sawng ai gaw, katsi ai battery hpe lawan ai hku charge galaw na matu shakut yang, anode ntsa kaw metallic lithium hpe garan nna, n-gun n rawng ai sha, plate galaw na re. Dai gaw dendrites ni hpe shabyin ya ai - lithium metal a needle zawn re ai hkrang ni gaw, hpang jahtum e garan ginhka ai hpe n-gun jaw ya lu ai. Kata lam kadun. Wan.
40-45℃jan hta, hkrat sum ai lam yawng gaw lawan ladan byin wa ai. Rule of thumb:℃10 jat wa ai shaloi, n-gun jat ai lam hpe lahkawng lang jat ya ai. Dai majaw 45℃hta battery gaw 25℃hta 4x daram lawan ai hku hkrat sum mat ai.
Ngai gaw Texas kaw nga ai. Summer temps ni gaw 100℃F+ (38℃+) de du wa ai. Ngai gaw EV battery ni hpe 3 ning laman 3 ning laman katsi ai kaw na sha sum mat ai hpe mu yu sai. Dai aten hta Minnesota kaw na EV ni gaw summer hta n-gun n rawng ai sha n-gun yawm mat ai raitim, katsi ai majaw katsi majan aten hta n-gun yawm mat ai. N lu dang ai.
Kaja dik ai bungli galaw ai nbung katsi ai lam gaw 20-25℃zawn re. Teng man ai mungkan hta dai hpe gram lajang ai lam hpe kaja hkra galaw u.
Manghkang 3: Lawan ai hku charge galaw ai gaw shingra tara hku nna manghkang nga ai
Masha shagu gaw wan sau htu ai shara zawn 10- hpe n-gun jaw ai. Raitim, battery langai hku nna massive power hpe shadut ai gaw katsi ai hpe shabyin ya ai. I2R sum mat ai - ya aten na squared aten ni hpe ninghkap lu ai. Resistance gaw kaji tim zero n re. 250kW charge galaw ai shaloi nang gaw grai katsi ai hpe shabyin nga ai.
Bai nna, lawan ai hku charge galaw ai gaw, electrode arung arai ni hpe jak hte n-gun jaw ya ai. N-gun atsam ni gaw structure hku nna lawan ai hku hkawm sa na matu re. Aten ladaw ni na wa ai shaloi, n-gun n rawng ai hte n-gun yawm mat chye ai.
Tesla Superchargers (V3) gaw 250kW peak hpe galaw lu ai. Raitim, shanhte gaw lawan ai hku taper down galaw ma ai. Lama na 250kW minit 5, dai hpang 150kW, dai hpang 100kW, dai hpang 50kW rai na re. Dai gaw BMS gaw cell ni hpe makawp maga ai lam re.
Porsche hte Hyundai kaw na 800V system nnan ni gaw 350kW galaw lu ai. Raitim kadun dawk sha re. Physics gaw physics re.
Lawan ai-charge-}charge hpe sawk sagawn ai lam ni nga ai. Dai majaw, n-gun n rawng ai electrode ni, kaji ai n-gun ni, grau kaja ai shingnip ni. Dai gaw karum ya ai. Raitim, thermodynamics hpe n mai hkalem ai.
Manghkang 4: Wan
Lithium-ion battery ni wan n-ga n-gun n-rawng ai. Gasoline mawdaw ni hta n law ai. Raitim shanhte galaw ai shaloi gaw mau hpa rai nga ai.
Thermal hprawng mat ai. Cell langai mi gaw ahkyak ai nbung laru hpe hkra ai shaloi - gaw chemistry hku nna shai hkat ai, 150-200℃- exothermic reactions ni hpang wa ai. SEI gaw htum mat ai. Separator gaw hka lim mat ai. Electrolyte gaw n-gun n rawng ai. Cathode gaw oxygen hpe shapraw ya ai. Reaction langai hpra gaw heat hpe shabyin ya ai majaw grau nna bai htang ai lam ni hpe shabyin ya ai. Kaja ai ningmu ni hpe n-gun jaw ai.
Hka hte hka hte n mai sat kau ai. Ngai tsun mayu ai gaw, hka hpe katsi hkra kabai bang kau mai ai raitim, cell gaw kata kaw katsi ai hpe matut nna shabyin ya ai. Wan sat dap ni gaw EV wan hpe n dawng ai. Hkying hkum law law aten la nna pru wa u. Hpang de bai hkrung rawt wa lu na re.
Dai ni na aten na cell ni hta shim lum lam ni nga ai raitim. Hka lum ai shaloi pat da ai Shutdown garan ginhka ai ni. Pressure nbung ni. Ya aten hta jahkring kau ai. Thermal fuses. Plus BMS gaw yawng hpe yu nga ai.
Kalang lang naw byin nga ai raitim. Statistic hku yu yang EV ni gaw gas mawdaw ni hta grau shim lum ai raitim, shiga hpe aten shagu hta shabyin ya ai. PR manghkang.
Manghkang 5: Cobalt arawn alai
Cobalt 70% gaw DRC kaw na pru wa ai. N kaja ai bungli masa ni nga ai artisanal lungseng htu ai shara ni kaw na law law. Ma bungli galaw ai ni a shiga ni. Htingbu htingbyen ni a hkra machyi ai lam. N san seng ai lam re.
Masha shagu gaw cobalt hpe n law hkra jai lang na matu shakut nga ai. High{1}}}nickel NMC gaw grai n law ai. LFP gaw zero hpe lang ai. Raitim cobalt gaw cathode structure hpe ngang grin hkra galaw ya ai. Dai n lawm yang grau kaja ai thermal management hte grau n-gun ja ai voltage shadawn shadang ni ra ai.
Cobalt manu ni mung n hkru n kaja ai. 2016 ning hta $30k/ton npu kaw nga ai.2018 ning hta $90k+ de jat wa ai. Na a raw material manu 3x galai shai ai shaloi, galaw shapraw ai lam hpe gara hku masing jahkrat na kun?
Manghkang 6: Supply chain a n-gun
Lithium manu ni gaw 2021-2022 ning hta tsep kawp n-gun yawm mat ai. 2020 ning hta $6k/ton. 2022 ning htum wa maga de $80k/ton daram hte htum mat ai.2024 ning hta $12k/ton de hkrat sum mat sai.
Lithium law malawng gaw Australia (lung lung seng htu ai) shing nrai, Dingda Amerika kaw na pru wa ai (Mile/Argentina/Bolivia- hta na hka htung ni kaw na hka htung ni kaw na hka htung ni hpe shaw la ai gaw "lithium triangle"). Raitim, law malawng gaw Miwa mung hta byin ai. Mungkan ting na lithium hpe gram lajang ai atsam hta 75% zawn.
Miwa mung gaw mungkan ting na cell galaw shapraw ai- 75% hpe mung hkang ai. Bai nna, 90% gaw anode arung arai ni (graphite galaw ai lam) re.
Ndai lam a majaw, US hte Europe mungdan ni gaw mungdan kata na garan ginhka ai lam ni hpe gawgap na matu shakut nga ma ai. Raitim, n-gun n rawng ai. Gigafactory hpe gawgap na matu shaning law law aten la ra ai. Upstream supply chain hpe gawgap na matu aten grau na hkra aten la ra ai.
Battery-grade lithium hpe ultra san seng hkra galaw ra ai. 0.01% n san seng ai. Dai madang gaw manu n hkrat ai (sh) lawan ai hku n re.
Hpa majaw anhte gaw lithium-ion hte shingbyi nga ai (ya aten a matu)
Ngai ya sha marawn jahtau ai lam yawng nga tim, lithium-ion gaw hpaga lam madang hta kaja dik htum naw rai nga ai.
N-gun n-gun: 250-300 Whi/kg hpe cell madang hta. Lama na 160-180 Wh/kg hpe pack madang hta bang nna, katsi ai hte hkrang hte BMS hpe bang ngut ai hpang. Dai gaw 300+ mile EV ni a matu mau hpa n-gun n rawng ai sha law nga ai.
Shing daw ai:
Lead-acid: 30-50 Whi/kg (hpyen zawn kaba ai)
NiMH: 60-120 Wh/kg (Bius lang ai)
NiCd: 40-60 Wh/kg (dai hta n-ga, law malawng gaw n-gun rawng ai)
Hpaga lam gaw kungkyang ai. Supplier ni law law nga ai. Gigafactory law law. Supply chain ni hpe hpaw da ai. Sut masa lam ni.
Tesla a Nevada gigafactory gaw 35 GWh/year hpe gap ai. Dai gaw 500k+ EV ni a matu ram sai. Miwa mungdan hta CATL gaw grau nna galaw ai - Ngai myit ai200+ GWh/shaning? Lama na 300 rai na kun? Ngai jep ra na re.
Infrastructure yawng gaw lithium-ion hpe mung sawn la ai. Charging madang (CCS, NACS, CHAdeMO). BMS algorithms ni. Hkamja lam hte seng ai tara ni. Bai jai lang ai lam ni. Yawng hpe bai gram lajang ai lam n galaw ai sha, kaga chemistry langai mi hta sha galai shai lu na n re.
Hpang jahtum e dai hpe galai shai ya lu ai lam
Solid{{0} kaw na battery ni:Liquid electrolyte hpe ngang kang ai ceramic (sh) glass (sh) sulfide hpe galai shai u. Kaja ai lam ni: hka lim ai lam n nga ai, wan n law ai, n-gun grau law ai a matu lithium metal anode ni hpe lang mai ai.
QuantumScape, Solid Power, Toyota, Samsung - yawng hpe galaw nga ai. QuantumScape gaw800+ cycle ni hte lab cell ni hta 800 Wh/kg hpe tsun ai. Teng ai rai yang ahkyak ai.
Manghkang ni: N-gun ja ai electrolyte hte electrode ni a lapran na lapran na n-gun hpe ninghkap lu ai. Arung arai ni galu kaba wa ai shaloi, wan hku law ai cycle ni hta kaja ai matut mahkai lam hpe matut manoi galaw na matu yak ai. N-gun ja ai electrolytes law malawng gaw n-gun n-gun n-rawng ai - dendrites ni gaw dai ni hpe lai di lu ai. Scale hta galaw shapraw ai lam gaw tsep kawp sakse n nga ai.
2030 ning garai n du shi yang, mainstream mawdaw ni hta ndai hpe anhte mu lu na re ngu ngai kam ai. Raitim hpang de rai na re. Lai wa sai 10 ning laman "solid-state gaw 5 ning tsan ai hpe na yu sai.
Lithium-sup ai lam:Theoretical n-gun n-gun 2600 Whi/kg. Sulfur gaw manu n hkrat ai hte law law nga ai.
Manghkang: polysulfide shuttle effect. Intermediate arung arai ni gaw electrolyte hta htum mat nna, lawan ai hku n-gun yawm mat ai. Cycle 50 ngut ai hpang battery gaw toast re.
Ndai hpe 20+ shaning laman "almost hparan kau sai". Ya du hkra n nga ai.
Sodium-ion:Ya gaw teng sha byin nga ai. CATL gaw 2023 ning kaw nna galaw hpang wa ai, BYD gaw dai hpe galaw nga ai.
Sodium gaw shara shagu hta nga ai ( seawater). Lithium hta grau manu dan ai. Dai hte bung ai galaw shapraw ai arung arai ni hpe lang mai ai.
Raitim n-gun atsam n-gun gaw yawm ai: 150{2}}160 Whi/kg vs 250-300 a matu lithium-ion a matu.
N shamu n shamawt ai shara hte budget EV ni a matu lachyum pru ai. Lithium-ion hpe manu dan ai arung arai ni hta kade nna yang n galai ai.
Lithium metal anodes:Graphite a malai lithium metal hpe lang u. Liquid electrolyte hpe tawn da u. 400-500 Wh/kg hpe cell madang hta hkra lu ai.
Dendrite manghkang gaw matut manoi nga ai. Masha shagu hta tinang a hparan ladat - coatings, electrolyte additives, etc. ni hta kadai ni awng dang ai hpe anhte mu lu na re.
Oh.Lithium polymer battery ni- gaw dai ni hpe tsun dan ra ai rai na re. Shanhte gaw gel (sh) solid polymer electrolyte hpe ntsin a malai lang ma ai. Thinner, grau n-gun n rawng ai, grau n-gun ja ai hkrang ni. Na a wireless earbuds ni hta langai mi nga na re. Hka hta loi mi shim lum ai raitim, n-gun atsam gaw maren sha re. Lithium-ion tech naw rai nga ai, n bung ai hku sha shinggyin tawn da ai. Marketing department ni gaw shanhte hpe rawt malan ai lam nkau mi zawn "LiPo" ngu nna shaga ai hpe ra sharawng ma ai. N re.
